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紅外陶瓷:陶瓷“家族”的稀缺成員


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紅外陶瓷是一種針對一般陶瓷不透明的缺點(diǎn),選擇對紅外輻射吸收很小的高純原料,并采用真空熱壓(燒結(jié))的新工藝制備出來的。在真空熱壓條件下,有利于抑制陶瓷晶粒的生長,促使晶粒發(fā)生塑性流變;高溫則有利于晶粒間的相互擴(kuò)散。這樣,通過真空熱壓或高溫?zé)Y(jié),使陶瓷小晶粒迅速擴(kuò)散,融合而成一體,最大限度地降低晶粒的表面自由能,從而產(chǎn)生出高密度的、幾乎完全消除了微氣孔的透明的紅外陶瓷。

    紅外陶瓷即具有光學(xué)玻璃的制造容易、價廉、易于獲得大尺寸等優(yōu)點(diǎn),又具備光學(xué)晶體的透過波段大、透過率高、容點(diǎn)和使用溫度高等優(yōu)點(diǎn)。此外,由于紅外陶瓷的獨(dú)特制備工藝,使其還具有機(jī)械強(qiáng)度高、抗熱沖擊性好、制造時的溫度比材料熔點(diǎn)低得多等優(yōu)點(diǎn)。

    現(xiàn)在,已經(jīng)研制成功的紅外陶瓷有幾十種,包括各種氧化物、氟化物、流化物等等。常用的紅外陶瓷有熱壓氟化鎂、硫化鋅、氟化鈣、氧化鎂、硒化鋅、和燒結(jié)氧化鋁、氧化鎂、氧化釔、氧化鋯、氧化釷等。此外,還有像鋯鈦酸鉛(PLZT)類紅外鐵電陶瓷等。

    目前,紅外技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。如地球資源衛(wèi)星上的多波段掃描裝置已用來進(jìn)行地質(zhì)勘探、環(huán)境保護(hù)、水文勘探等;工業(yè)上用紅外熱像儀來檢查發(fā)電設(shè)備和輸電網(wǎng)的熱點(diǎn),可以早期排除故障,并可用于高危、有毒設(shè)備的遠(yuǎn)距離遙測;醫(yī)用紅外熱像儀可用來進(jìn)行甲狀腺癌、皮膚癌的早期診斷,還可用于關(guān)節(jié)炎的診斷,整形外科燒傷范圍的測定等。所有這些紅外技術(shù)的應(yīng)用,都離不開紅外陶瓷。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,紅外技術(shù)必將獲得更加廣泛的應(yīng)用,作為發(fā)展紅外技術(shù)不可缺少的伙伴——紅外陶瓷也必將得到進(jìn)一步的發(fā)展。

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